7.8实例：出场人物统计（课件）-《程序设计基础（Python）》同步教学（人民邮电版）

第7章 常用库的使用 1 学习目标/Target 掌握random库的使用，能够使用random库生成随机数 掌握turtle库的使用，能够使用turtle库绘制不同图形 掌握time库的使用，能够使用time库处理时间 掌握jieba库的使用，能够使用jieba库对中文文本实现分词 掌握WordCloud库的使用，能够使用WordCloud库制作词云图 2 章节概述/ Summary 在Python中，库（Library）是一种涵盖了特定功能集合的说法，而非严格定义。Python库提供了大量的函数或方法，可以帮助开发人员更有效地解决各种任务和问题，从而更轻松地开发程序。Python中的库通常分为两种类型，分别是标准库（Standard Library）和第三方库（Third-Party Library），其中标准库会随Python解释器一同被安装，导入程序后直接使用，包括random、turtle、time等；第三方库是由Python使用者编写和分享的，使用前需要额外安装，比如jieba、wordcloud等。本章将介绍一些常用库的基本用法。 3 目录/Contents 01 随机数工具：random库 实例：验证码 绘图工具：turtle库 02 03 实例：绘制几何图形 04 时期时间工具：time库 05 4 目录/Contents 06 实例：二十四节气倒计时 中文分词工具：jieba库 实例：出场人物统计 07 08 词云工具：WordCloud库 09 实例：生成词云图 10 5 实例：出场人物统计 7.8 6 7.8 实例：出场人物统计 《西游记》是我国古代第一部浪漫主义章回体长篇神魔小说，也是我国古典四大名著之一。全书主要描写了孙悟空、唐僧、猪八戒、沙僧和白龙马一同西行取经，历经九九八十一难到达西天见到如来佛祖，最终五圣成真的故事。《西游记》篇幅巨大、出场人物繁多。 7.8 实例：出场人物统计 本实例要求读者编写程序，读取xiyouji.txt文件并统计《西游记》小说中的关键人物（指出场次数排在前10 名的人物的出场次数。 7.8 实例：出场人物统计 本实例的实现思路可以分为以下步骤： （1）获取小说的全部内容 （2）统计中文词语及数量 （3）删除无意义的词语 （4）输出中文词语及数量 词云工具：WordCloud库 7.9 10 7.9 词云工具：WordCloud库 WordCloud是Python的第三方库之一，专门用于生成词云图。词云图是一种可视化方式，可以将文本中出现频率高的关键词制作成不同形状的图形，例如云朵、圆形、矩形、心形、星形等。在生成词云图的过程中，通常会根据词频自动调整每个词的大小，让词频高的词汇展示的更大，词频低的展示的较小，使人们更加直观地了解文本的主题和重点。 WordCloud库以文本中词语出现的频率作为参数来绘制词云图，并支持对词云图的形状、颜色和大小等属性进行设置。利用WordCloud库生成词云图主要包含以下三个步骤： （1）利用WordCloud()方法创建词云对象。 （2）利用WordCloud对象的generate()方法加载词云图用到的文本。 （3）利用WordCloud对象的to_file()方法生成词云图。 7.9 词云工具：WordCloud库 参数 功能说明 width 指定词云对象生成图片的宽度，默认为400像素 height 指定词云对象生成图片的高度，默认为200像素 min_font_size 指定词云中字体的最小字号，默认为4号 max_font_size 指定词云中字体的最大字号，默认根据高度自动调节 font_step 指定词云中字体字号的步间隔，默认为1 WordCloud()方法在创建词云对象时可通过参数设置词云的属性。 WordCloud()方法的常用参数 7.9 词云工具：WordCloud库 参数 功能说明 font_path 指定字体文件的路径，默认为当前路径 max_words 指定词云显示的最大单词数量，默认为200 stop_words 指定词云的排除词列表，即不显示的单词列表 background_color 指定词云图片的背景颜色，默认为黑色 mask 指定词云形状，默认为长方形 WordCloud()方法在创建词云对象时可通过参数设置词云的属性。 WordCloud()方法的常用参数 7.9 词云工具：WordCloud库 generate()方法需要接收一个字符串作为参数，字符串中的内容便是词云图用到的文本。若字符串中的内容全部为汉字，那么在创建词云对象时必须通过font_path参数指定字体文件的路径，不指定的话将无法正常显示汉字。 7.9 词云工具：WordCloud库 to_file()方法用于以图片形式输出词云图，该方法接收一个表示图片文件名的字符串作为参数，图片的格式可以为PNG或JPEG格式。 7.9 词云工具：WordCloud库 16 以xiyouji.txt文件和孙悟空图片wukong.png为例，演示如何通过wordcloud库生成其他形状的词云图片，代码如下： import wordcloud # 创建词云对象 w = wordcloud.WordCloud(font_path='AdobeHeitiStd-Regular.otf', max_words=500, max_font_size=40, background_color='white') # 加载词云图用到的文本 file = open(r'xiyouji.txt', encoding='utf-8') string = file.read() file.close() w.generate(string) # 生成词云图 w.to_file('xiyou.jpg') 7.9 词云工具：WordCloud库 如果想生成如网络词云图一样以其他图片作为外型的词云，需要先利用Pillow库中Image模块的open()函数加载图片文件，open()函数的语法格式如下： open(fp, mode="r", formats=None) open()函数加载图片文件后会返回一个图片对象，该对象无法直接传递给WordCloud()方法的mask参数，而是需要先使用numpy库的array()函数将图片对象转换成数组，再将这个数组传递给mask参数。 7.9 词云工具：WordCloud库 需要说明的是，以上提到了两个库：Pillow和Numpy，这两个库都需要提前安装到当前的开发环境中，具体安装命令如下： pip install Pillow==9.5.0 pip install numpy==1.24.3 7.9 词云工具：WordCloud库 import wordcloud import numpy as np from PIL import Image picture = Image.open("wukong.png") mk = np.array(picture) w = wordcloud.WordCloud(font_path=‘AdobeHeitiStd- Regular.otf', mask=mk,max_words=500, background_color='white') file = open(r'xiyouji.txt', encoding='utf-8') string = file.read() file.close() w.generate(string) w.to_file('xiyou.jpg') 接下来，以xiyouji.txt文件和孙悟空图片wukong.png为例，演示如何通过wordcloud库生成其他形状的词云图片，代码如下： 7.9 词云工具：WordCloud库 Pillow库起初只是PIL库的一个分支，后期又在此基础上增加了大量特性，兼容了PIL库的绝大多数用法。由于PIL库已经停止维护，所以Pillow库得到了广泛的应用，并且取代了PIL库。为了方便开发人员使用，库的设计者并没有改变Pillow库的用法，导入PIL库其实就相当于导入Pillow库。 7.9 词云工具：WordCloud库 实例：生成词云图 7.10 22 7.10 实例：生成词云图 本实例要求根据xiyouji.txt文件的内容生成一个形状如熊猫的词云图。 本实例的实现思路可以分为以下步骤： （1）创建词云对象 （2）加载词云图用到的文本 （3）生成词云图 7.10 实例：生成词云图 本章小结 本章主要围绕Python中常用的标准库或第三方库进行介绍，其中标准库包括random库、turtle库、time库，第三方库包括jieba库、WordCloud库。通过本章的学习，读者要熟练掌握这几个库的基本用法，能够根据具体的场景选择合适的库进行开发。 本 章 小 结 25 $$